Давайте рассмотрим уравнение:
[ \frac{5}{y+3} - \frac{3}{y} = 2 - \frac{y}{y^2+3y} ]
Первым шагом будет приведение всех дробей к общему знаменателю. Знаменатель слева - это ( (y+3) ) и ( y ), а справа - это ( y^2 + 3y ), что можно разложить на ( y(y+3) ).
Общий знаменатель здесь будет ( y(y+3) ).
Теперь перепишем каждую дробь с этим общим знаменателем:
- [ \frac{5}{y+3} \rightarrow \frac{5y}{y(y+3)} ]
- [ \frac{3}{y} \rightarrow \frac{3(y+3)}{y(y+3)} ]
- Правая часть уравнения: ( 2 - \frac{y}{y^2+3y} \rightarrow 2 - \frac{y}{y(y+3)} = 2 - \frac{1}{y+3} )
Итак, перепишем уравнение с общим знаменателем:
[ \frac{5y}{y(y+3)} - \frac{3(y+3)}{y(y+3)} = 2 - \frac{1}{y+3} ]
Давайте упростим левую часть уравнения:
[ \frac{5y - 3(y+3)}{y(y+3)} = \frac{5y - 3y - 9}{y(y+3)} = \frac{2y - 9}{y(y+3)} ]
Теперь перепишем уравнение с этой упрощенной формой:
[ \frac{2y - 9}{y(y+3)} = 2 - \frac{1}{y+3} ]
Теперь нам нужно привести правую часть уравнения к общему знаменателю:
[ 2 - \frac{1}{y+3} = \frac{2(y+3)}{y+3} - \frac{1}{y+3} = \frac{2y + 6 - 1}{y+3} = \frac{2y + 5}{y+3} ]
Теперь уравнение принимает вид:
[ \frac{2y - 9}{y(y+3)} = \frac{2y + 5}{y+3} ]
Чтобы решить это уравнение, умножим обе части на общий знаменатель ( y(y+3) ):
[ 2y - 9 = (2y + 5)y ]
Это уравнение можно упростить до:
[ 2y - 9 = 2y^2 + 5y ]
Приведем всё к одной стороне, чтобы получить квадратное уравнение:
[ 0 = 2y^2 + 5y + 2y - 9 ]
[ 0 = 2y^2 + 7y - 9 ]
Теперь решим это квадратное уравнение. Для этого используем дискриминант:
[ D = b^2 - 4ac ]
Где ( a = 2 ), ( b = 7 ), и ( c = -9 ):
[ D = 7^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-9) = 49 + 72 = 121 ]
Корни квадратного уравнения находятся по формуле:
[ y = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} ]
Подставим значения:
[ y = \frac{-7 \pm \sqrt{121}}{4} ]
[ y = \frac{-7 \pm 11}{4} ]
У нас два возможных корня:
[ y_1 = \frac{-7 + 11}{4} = \frac{4}{4} = 1 ]
[ y_2 = \frac{-7 - 11}{4} = \frac{-18}{4} = -4.5 ]
Итак, два решения для уравнения:
[ y = 1 ]
[ y = -4.5 ]
Проверим, не приводят ли эти значения к нулевому знаменателю в исходном уравнении. Для ( y = 1 ):
[ y+3 = 4 ]
[ y = 1 ]
Для ( y = -4.5 ):
[ y+3 = -1.5 ]
[ y = -4.5 ]
Ни одно из этих значений не приводит к нулевому знаменателю, таким образом, оба решения допустимы.